Linea Guida 13. Linee Guida per interventi di bonifica mediante biopile e landfarming

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1 Linea Guida 13 Linee Guida per interventi di bonifica mediante biopile e landfarming

2 Presidente: Assessora all Ambiente e Parco Sud: A cura della: Direttore Centrale: Coordinamento: Supporto tecnico e redazionale: Filippo Luigi Penati Bruna Brembilla Direzione centrale risorse ambientali Cristina Melchiorri Luca Raffaelli Rosanna Cantore, Andrea Zelioli Università degli Studi di Milano Dipartimento di Scienze della Terra A. Desio Giovanni Pietro Beretta, Roberta Pellegrini Questa pubblicazione è frutto della convenzione in atto tra la Provincia di Milano e l Università degli Studi di Milano 2006 by Provincia di Milano

3 LINEE GUIDA PER INTERVENTI DI BONIFICA MEDIANTE BIOPILE E LANDFARMING INDICE 1 PREMESSA VALUTAZIONE DELL APPLICABILITÀ DELLA TECNOLOGIA CARATTERISTICHE DEL TERRENO Densità delle popolazioni microbiche PH del terreno Contenuto idrico del terreno Temperatura del terreno Concentrazione dei nutrienti Tessitura del terreno CARATTERISTICHE DEI CONTAMINANTI Volatilità Struttura chimica Concentrazione e tossicità CONDIZIONI CLIMATICHE Temperatura ambiente Piovosità Vento VALUTAZIONE PRELIMINARE DELL EFFICACIA DEL TRATTAMENTO VALUTAZIONE DEL PROGETTO PER LA BIOPILA GENERALITÀ COSTRUTTIVE VALUTAZIONE DEL PROGETTO PER IL LANDFARMING PIANO DELLE ATTIVITÀ E MONITORAGGIO IN CORSO D OPERA PER IL TRATTAMENTO TRAMITE BIOPILE AVVIO DEL SISTEMA E VERIFICA DI FUNZIONAMENTO Monitoraggi periodici Riparazioni ordinarie CAMPIONAMENTO PIANO DI COORDINAMENTO E SICUREZZA PIANO DELLE ATTIVITÀ E MONITORAGGIO IN CORSO D OPERA PER IL LANDFARMING ATTIVITÀ, MANUTENZIONE E MONITORAGGIO DEL LANDFARMING CAMPIONAMENTO PIANO DI COORDINAMENTO E SICUREZZA CHIUSURA DELL INTERVENTO BIOPILE LANDFARMING...38 BIBLIOGRAFIA

4 1 PREMESSA Le biopile ed il landfarming sono due tecniche di risanamento biologico dei terreni che si basano sulla capacità dei microrganismi autoctoni del terreno di degradare alcuni tipi di contaminanti in determinate condizioni ambientali. Generalmente vengono utilizzati per la bonifica di terreni contaminati da prodotti del petrolio. I terreni vengono escavati e sistemati in cumuli per essere decontaminati tramite biodegradazione. L attività biologica aerobica viene infatti stimolata nei terreni attraverso aerazione e aggiunta di nutrienti, minerali e acqua, degradando così i prodotti, generalmente derivati del petrolio, adsorbiti al terreno. L utilizzo di biopile e del landfarming è particolarmente consigliato nei casi in cui la contaminazione raggiunga una profondità massima di 2.5 m dal piano campagna, per siti con aree contaminate piccole o in caso di molti siti che necessitano di un area di trattamento comune. Entrambe le tecniche sono basate sulla stimolazione della crescita e della moltiplicazione dei batteri aerobi tramite l uso di ossigeno, per la degradazione aerobica dei contaminanti. La differenza principale tra le due tecniche è che nel landfarming il terreno viene ossigenato movimentandolo, mentre nelle biopile l aria viene fatta circolare nel terreno attraverso tubature con tecniche di estrazione / iniezione. Tabella 1.1 Vantaggi e svantaggi delle biopile Vantaggi Svantaggi Progettazione ed implementazione semplici Difficile ottenere una riduzione delle concentrazioni superiore al 95% e concentrazioni finali inferiori a 0.1 mg/kg Tempi di trattamento brevi: compresi tra 3 mesi e 2 anni in condizioni ottimali Costi limitati: /t di terreno contaminato Efficace su composti organici con tassi di biodegradazione lenti Richiede meno spazio del landfarming Può essere progettato come sistema chiuso; è possibile controllare le emissioni gassose Può essere progettato per tutte le combinazioni tra condizioni del sito e tipo di contaminanti Il terreno, una volta trattato, è pulito e non richiede contenimenti particolari Può non essere efficace per concentrazioni molto elevate (idrocarburi tot. > mg/kg) La crescita microbica può essere inibita in presenza di alte concentrazioni di metalli pesanti (> 2500 mg/kg) I composti volatili tendono a evaporare durante il trattamento piuttosto che biodegradarsi Richiede molto spazio, anche se meno del landfarming La generazione di vapori durante l aerazione può richiedere trattamento prima dello scarico Può essere necessario un rivestimento del fondo in caso di produzione di percolato consistente 2

5 Le biopile ed il landfarming si sono rivelati strumenti efficaci per la rimozione di contaminanti di origine petrolifera. I composti più leggeri tendono ad essere rimossi per volatilizzazione durante l aerazione dei terreni, mentre gli altri componenti vengono rimossi per biodegradazione. Nel caso la presenza di componenti volatili sia elevata potrebbe essere necessario predisporre un impianto di trattamento delle emissioni gassose. Passando ai composti meno leggeri si nota una progressiva diminuzione della percentuale di volatilizzazione ed un aumento della percentuale di biodegradazione del composto. L uso di queste tecniche di trattamento viene consigliato nel caso il terreno sia contaminato principalmente da idrocarburi del petrolio, la presenza di contaminanti clorurati o refrattari sia limitata, il volume totale di terreno da trattare sia maggiore di 200 m 3. In Tabella 1.1 e 1.2 vengono elencati i principali vantaggi e svantaggi rispettivamente dell uso delle biopile e del landfarming come tecniche di risanamento. Tabella 1.2 Vantaggi e svantaggi del landfarming Vantaggi Svantaggi Progettazione ed implementazione semplici Difficile ottenere una riduzione delle concentrazioni superiore al 95% e concentrazioni finali inferiori a 0.1 mg/kg Tempi di trattamento brevi compresi tra 6 mesi e 2 anni in condizioni ottimali Costi limitati: /t di terreno contaminato Efficace su composti organici con tassi di biodegradazione lenti Può non essere efficace per concentrazioni molto elevate (idrocarburi tot. > mg/kg) La crescita microbica può essere inibita in presenza di alte concentrazioni di metalli pesanti (> 2500 mg/kg) I composti volatili tendono a evaporare durante il trattamento piuttosto che biodegradarsi Richiede molto spazio La generazione di vapori e polvere durante l aerazione può richiedere trattamento prima dello scarico Può essere necessario un rivestimento del fondo in caso di produzione di percolato consistente Il processo decisionale che porta alla scelta della biopila o del landfarming come sistema di bonifica per una determinata area, prevede tre fasi principali: Valutazione dell applicabilità della tecnologia: in questa fase vengono identificati i fattori del terreno, dei composti e climatici che contribuiscono all efficacia del trattamento. Una volta identificati, vengono confrontati con le condizioni operative ritenute accettabili. Valutazione del progetto: questa fase consente di determinare se i parametri operativi del sistema di trattamento sono stati definiti in modo appropriato, se i componenti progettuali essenziali sono stati specificati e se i dettagli costruttivi sono conformi alle pratiche standard. 3

6 Valutazione dei piani di attività e di monitoraggio: questa fase consente di determinare se la fase iniziale ed il funzionamento del sistema ed i programmi di controllo a lungo termine siano sufficienti. 4

7 2 VALUTAZIONE DELL APPLICABILITÀ DELLA TECNOLOGIA L efficacia di un trattamento biologico del terreno dipende da numerosi fattori, quali: le caratteristiche del terreno, le caratteristiche dei contaminanti e le condizioni climatiche. In Tabella 2.1 vengono schematizzate le caratteristiche principali da considerare nella valutazione dell applicabilità di un trattamento tipo biopila o landfarming. Tabella 2.1 Parametri utilizzati per la valutazione dell applicabilità di un tecnica di risanamento biologica (U.S.E.P.A., 1994) Caratteristiche del terreno Caratteristiche dei contaminanti Condizioni climatiche Densità della popolazione microbica Volatilità Temperatura ambiente ph del terreno Struttura chimica Piovosità Contenuto idrico Concentrazione e tossicità Vento Temperatura del terreno Concentrazione dei nutrienti Tessitura del terreno Di seguito viene riportata una breve descrizione di ciascun parametro. Si tenga presente che, essendo la biopila ed il landfarming dei sistemi di trattamento fuori terra, la maggior parte dei parametri (escluse le condizioni climatiche) può essere modificata sia in fase progettuale sia in fase operativa. Quindi è fondamentale, durante la fase di progettazione, individuare quei parametri che influiscono negativamente sul funzionamento del sistema ed eventualmente modificarli in modo da renderli ottimali. 2.1 Caratteristiche del terreno Densità delle popolazioni microbiche Generalmente il terreno contiene una quantità di microrganismi (specialmente batteri) sufficiente a sostenere la biodegradazione. Tuttavia è possibile, prima dell inizio del trattamento, arricchire il terreno con microrganismi coltivati (comunque autoctoni) e con nutrienti di varia natura. I microrganismi richiedono, per la crescita, nutrienti inorganici come azoto e fosforo; questi elementi sono normalmente presenti nel terreno in quantità sufficiente, ma a volte può essere necessario aggiungerne al terreno per incrementare le popolazioni microbiche. I batteri, tramite un processo metabolico, ossidano il carbonio presente nei contaminanti e lo trasformano così in anidride carbonica. I batteri che utilizzano i composti organici (come i composti del petrolio) come fonte di carbonio si chiamano eterotrofi, mentre quelli che utilizzano i composti inorganici si chiamano autotrofi. Un ulteriore distinzione esiste tra batteri aerobi (che utilizzano l ossigeno) e anaerobi (che non utilizzano ossigeno, ma altri 5

8 composti quali nitrati e solfati). Per la degradazione di prodotti petroliferi è fondamentale che il terreno sia ricco di batteri aerobi eterotrofi. Per verificare che il terreno contenga batteri in grado di degradare i contaminanti è possibile condurre analisi di laboratorio sui campioni del terreno del sito. Tali analisi devono includere il conteggio dei batteri in termini di unità formanti colonie (CFU) per grammo di terreno, che normalmente sono presenti in quantità dell ordine di CFU/g di terreno. Perché il trattamento sia efficace, il terreno deve contenere almeno 10 3 CFU/g. Se il terreno contiene una quantità di batteri inferiore è probabile che vi siano delle condizioni tossiche per i microrganismi (presenza di elevate concentrazioni di contaminanti o di metalli pesanti). In questi casi è comunque possibile applicare una tecnica di trattamento biologico previa aggiunta di ammendanti per ridurre le concentrazioni tossiche ed incrementare le popolazioni microbiche PH del terreno Per favorire l attività microbica, il ph dovrebbe essere compreso tra 6 e 8, un valore di 7 è ottimale. I terreni con valori di ph diversi da quelli sopra indicati possono essere corretti durante la costruzione o durante il trattamento. Il ph può essere aumentato tramite aggiunta di calce e diminuito tramite aggiunta di solfuri durante la costruzione. Mentre durante l attività è possibile aggiustare il ph tramite aggiunta di soluzioni liquide Contenuto idrico del terreno I microrganismi necessitano di un ambiente umido per crescere; tuttavia un eccesso di umidità può ridurre la permeabilità del terreno della biopila all aria, riducendo l apporto di ossigeno ai batteri. Il tasso di umidità ideale per il terreno nel sistema è compreso tra 40% e 85% della capacità di campo o compreso tra 12% e 30% in peso. Periodicamente è necessario aggiungere acqua al terreno, che altrimenti tende ad asciugarsi in seguito ad evaporazione. In aree soggette a frequenti ed abbondanti precipitazioni, e comunque per mantenere più a lungo l umidità ottimale nel terreno, è possibile predisporre una copertura impermeabile sopra la biopila. Tale copertura ha anche lo scopo di preservare il cumulo dall erosione superficiale ad opera di acqua di ruscellamento superficiale e del vento Temperatura del terreno Il tasso di crescita dei batteri è funzione diretta della temperatura. L attività microbica infatti diminuisce drasticamente al di sotto dei 10 C e al di sopra dei 45 C e cessa totalmente al di sotto dei 5 C. Per temperature comprese tra 10 C e 45 C si è notato che l attività microbica raddoppia per ogni aumento di temperatura di 10. Essendo la temperatura del terreno influenzata dalle variazioni della temperatura dell ambiente circostante, l attività batterica sarà differente nei diversi periodi dell anno. 6

9 2.1.5 Concentrazione dei nutrienti I microrganismi, per la crescita, hanno bisogno di nutrienti quali azoto e fosforo, generalmente presenti in quantità adeguata nel terreno. Può tuttavia essere necessario aggiungere tali elementi al terreno per supportare l attività microbica. Il rapporto ideale carbonio:azoto:fosforo nel terreno per la biodegradazione è compreso tra 100:10:1 e 100:1:0.5, a può variare a seconda del tipo di contaminanti e di microrganismi coinvolti nel processo di biodegradazione. Il contenuto naturale del terreno per questi elementi può essere determinato tramite analisi chimiche su campioni provenienti dal sito. Le concentrazioni così riscontrate possono essere confrontate con i rapporti stechiometrici calcolati per il processo di biodegradazione. È possibile fare un approssimazione della quantità di Carbonio presente assimilandola alla massa totale di contaminanti del sito (in realtà generalmente il carbonio costituisce circa il 90% in peso degli idrocarburi del petrolio). Con questa approssimazione è possibile calcolare speditamente le quantità di azoto e fosforo necessarie. Una volta calcolata la quantità di nutrienti necessaria ad una buona crescita microbica, si può calcolare la concentrazione ottimale dei nutrienti. Dopo il confronto con i valori presenti nel terreno, si determina la necessità o meno di un aggiunta di nutrienti prima della formazione del cumulo. Nel caso si riveli necessaria l aggiunta di Azoto, si dovrebbe ricorrere a fonti di Azoto a lento rilascio, in quanto questo elemento può causare un abbassamento del ph Tessitura del terreno La tessitura è un parametro di fondamentale importanza per l efficienza di un sistema di trattamento biologico, in quanto influenza direttamente la permeabilità, il contenuto idrico e la densità del terreno. Infatti i terreni argillosi sono difficili da aerare e pertanto al loro interno possono raggiungere solo livelli di ossigeno molto bassi; in tali tipi di terreno è anche difficile ottenere una distribuzione omogenea dei nutrienti; infine a seguito di precipitazioni abbondanti possono mantenere un tasso di umidità elevato per lungo tempo. Nel caso il sito da bonificare sia costituito da terreni argillosi potrebbe essere necessario, durante la costruzione del cumulo, miscelare il terreno con ammendanti (gesso) e materiali dilatanti (segatura, paglia o cippato) per garantire una tessitura più sciolta. 2.2 Caratteristiche dei contaminanti Volatilità La volatilità dei contaminanti da trattare è un elemento importante in quanto i composti volatili, durante l iniezione o l estrazione di aria dalla biopila, o durante il rivolgimento del terreno nel landfarming, tendono ad evaporare piuttosto che a biodegradarsi. Nel caso siano presenti composti volatili, se il trattamento viene effettuato tramite biopila, è opportuno che la circolazione d aria venga operata tramite estrazione e non tramite 7

10 iniezione. In tal modo l aria estratta dalla biopila, prima di essere liberata in atmosfera o rimessa in circolo nella biopila, può essere trattata. L evaporazione di composti volatili può comunque essere ridotta minimizzando i tassi di estrazione o iniezione di aria, diminuendo però in tal modo anche il tasso di degradazione dei contaminanti non volatili. I prodotti del petrolio più comuni nei siti contaminati spaziano da quelli con frazione volatile significativa (come la benzina) a quelli prevalentemente non volatili (come gli oli lubrificanti) Struttura chimica La struttura chimica dei contaminanti è importante nello stabilire la durata della biodegradazione. Infatti, pur essendo praticamente tutti i componenti del petrolio biodegradabili, a seconda della struttura molecolare il processo degradativo può richiedere tempi differenti: più è complessa la struttura molecolare, più è lungo il processo di degradazione. La maggior parte dei composti alifatici e monoaromatici a basso peso molecolare ( C 9 ) vengono biodegradati più facilmente dei composti organici alifatici o poliaromatici più pesanti. In Tabella 2.2 vengono riportati in ordine di biodegradabilità i composti più comuni trattabili con le tecniche considerate. Una valutazione della struttura chimica dei composti contaminanti nel sito proposti per il trattamento con tecniche biologiche consente di determinare quali possono essere i composti più difficili da eliminare. Si consiglia pertanto di tarare le stime dei tempi di trattamento, gli studi di biotrattabilità, i test pilota, i piani di attività e monitoraggio su quegli elementi che si dimostrano più difficilmente degradabili Concentrazione e tossicità La concentrazione dei contaminanti e di altri elementi presenti nel sito è fondamentale per la determinazione delle condizioni di vita dei microrganismi. Infatti concentrazioni troppo elevate di contaminanti organici e/o di metalli pesanti nel terreno possono essere tossiche o inibire la crescita dei batteri biodegradatori. Al contrario, concentrazioni troppo basse di materia organica causano livelli bassi di attività batterica. Generalmente vengono considerate tossiche per i microrganismi concentrazioni di idrocarburi totali (TPH) comprese tra e mg/kg e concentrazioni di metalli pesanti maggiori di 2500 mg/kg. In caso il terreno da trattare presenti concentrazioni elevate di tali composti, è opportuno che, prima dell attivazione del sistema, il terreno venga miscelato con terreno pulito per diluire le concentrazioni dei contaminanti e portarle al di sotto dei valori considerati tossici. Viene comunque sconsigliato il trattamento con tecniche biologiche per concentrazioni di TPH superiori a mg/kg. Oltre ai valori di concentrazione massima dei contaminanti, è necessario considerare anche i valori obiettivo della decontaminazione. Infatti al di sotto di certi valori soglia i batteri non dispongono di una sufficiente quantità di Carbonio per mantenere la loro attività. Pertanto il valore soglia di attività microbica (determinabile in laboratorio) deve essere inferiore al valore obiettivo della bonifica. 8

11 I valori soglia variano a seconda dei tipi di contaminanti e dei tipi di batteri, tuttavia si può considerare che non è possibile raggiungere valori inferiori alle 0.1 mg/kg con il solo trattamento biologico; è inoltre dimostrato che non si riescono ad ottenere riduzioni della contaminazione superiori al 95%, a causa della presenza di specie refrattarie alla degradazione biologica. Tabella 2.2 Struttura chimica e biodegradabilità di alcuni composti organici (U.S.E.P.A., 1994) Biodegradabilità Composti campione n-butano, l-pentano n-ottano Prodotti in cui si trovano i composti Benzina Più degradabile Nonano Gasolio Metil butano Dimetilpentene Metilottano BTEX Propilbenzene Decani Dodecani Tridecani Tatradecani Naftaline Fluoranteni Benzina Benzina Gasolio, cherosene Gasolio Cherosene Combustibili per il riscaldamento Oli lubrificanti Gasolio Cherosene Meno degradabile Pireni Oli per riscaldamento Acenafteni Oli lubrificanti 2.3 Condizioni climatiche Temperatura ambiente La temperatura ambiente è considerata un parametro importante, in quanto influenza direttamente la temperatura del terreno. Come detto in precedenza le temperature ottimali per la crescita batterica sono comprese tra 10 C e 45 C. In caso la temperatura si discosti sensibilmente da questo intervallo, è possibile intervenire con opere di copertura, chiusura e riscaldamento dei cumuli per ottenere le condizioni ottimali di biodegradazione. 9

12 2.3.2 Piovosità Alcuni progetti non includono la realizzazione di coperture impermeabili, esponendo pertanto il terreno in trattamento ai fattori climatici. La caduta di pioggia sul cumulo può causare l aumento dell umidità nel terreno e l erosione superficiale. Variazioni impreviste del tasso di umidità del terreno, dovute a precipitazioni copiose o a siccità, possono influenzare l attività batterica in modo non controllabile. Se l area è ubicata in un sito dove la piovosità annua è maggiore di 750 mm, è necessario predisporre una copertura per la protezione del cumulo. Inoltre si deve prevedere la realizzazione di sponde perimetrali e di un sistema di collettamento del percolato per il controllo del dilavamento dei terreni da parte dell acqua piovana Vento È possibile che si verifichi erosione dei cumuli di terreno anche da parte del vento, tuttavia tale inconveniente è rimediabile mantenendo un certo grado di umidità sulla superficie del terreno o predisponendo un sistema di copertura. 2.4 Valutazione preliminare dell efficacia del trattamento I test per la valutazione dell efficacia del trattamento di biorisanamento sono particolarmente raccomandati nel caso siano presenti alti livelli di composti tossici nel terreno, che possono limitare l attività microbica. I test di trattabilità effettuati in laboratorio devono essere condotti in modo da restituire risultati che consentano una corretta progettazione ed implementazione degli interventi. I test devono fornire dati relativi alla biodegradabilità dei contaminanti, alla capacità dei microrganismi naturalmente presenti nel terreno di degradare i contaminanti, alle condizioni ottimali di crescita dei microrganismi, ai tassi di biodegradazione ed alla quantità di nutrienti naturalmente presenti nel terreno. Esistono due tipi di test di laboratorio che generalmente vengono effettuati per verificare l efficacia del trattamento biologico: i test in buretta (flask studies) ed i test in vaschetta (pan studies). Entrambi i tipi di test consentono di individuare le caratteristiche fisiche e chimiche di base dei terreni da trattare. In Tabella 2.3 vengono elencati i diversi tipi di analisi applicate ai terreni. Gli obiettivi di tali analisi sono: determinare il tipo e la concentrazione dei contaminanti nei terreni che saranno utilizzati nei test di trattabilità; stimare la concentrazione iniziale dei composti presenti nei campioni per poter poi valutare la riduzione dei contaminanti; determinare se i nutrienti sono presenti in quantità sufficiente per supportare buoni livelli di attività batterica; 10

13 valutare eventuali parametri che possono inibire la crescita batterica (metalli pesanti, ph, ecc.). Tabella 2.3 Parametri fisici e chimici per gli studi di trattabilità (U.S.E.P.A., 1994) Parametro Tossicità del terreno Tessitura del terreno Nutrienti Biodegradabilità dei contaminanti Proprietà misurate Tipo e concentrazione dei contaminanti o dei metalli presenti, ph Granulometria, contenuto di argilla, umidità, porosità, permeabilità, peso di volume Nitrati, fosfati, altri anioni e cationi Concentrazione del carbonio organico totale (TOC), volatilità, struttura chimica Dopo aver caratterizzato i campioni, è possibile effettuare i test di laboratorio in buretta o in vaschetta. I test in buretta sono dei test per la biodegradazione in acqua o nel terreno che utilizzano campioni composti da fanghi che costituiscono dei microcosmi. I test in vaschetta, più attendibili anche se più costosi dei precedenti, utilizzano terreno, senza aggiunta di acqua, posto in vaschette di vetro o di metallo per costituire dei microcosmi del tutto simili alle strutture di trattamento (cumuli per biopile o per landfarming). In entrambi i tipi di test si verifica la degradazione misurando la riduzione di concentrazione dei contaminanti, le variazioni nella popolazione batterica ed altri parametri nel tempo. Un ulteriore valutazione della trattabilità può essere fornita dall interpretazione di prove respirometriche sui cumuli di materiale da trattare, la cui esecuzione è descritta nel capitolo VALUTAZIONE DEL PROGETTO PER LA BIOPILA Una volta verificata la possibilità di applicare la biopila per la bonifica del terreno in esame, si può passare al progetto della biopila, che dovrà comprendere una descrizione dettagliata della struttura della biopila corredata da tavole dettagliate con il disegno della biopila e di tutti i servizi (sistemi di aerazione, sistemi di drenaggio e di raccolta percolato, ecc.) che verranno realizzati. In Figura 3.1 viene illustrato lo schema generale di funzionamento di una biopila. Il primo passo da compiere in questa fase è decidere se il sito che ospiterà la biopila dovrà essere di tipo permanente o temporaneo. La differenza principale tra questi tipi di strutture risiede nella costruzione delle aree di stoccaggio del terreno e di trattamento. Nel caso di strutture temporanee è possibile operare su superfici asfaltate o cementate esistenti, oppure su sottofondo compattato di suolo o argilla. Una struttura permanente deve invece prevedere la costruzione di un sottofondo in cemento appositamente realizzato per la biopila. Alcune strutture di supporto alle attività di gestione, quali aree coperte per lo stoccaggio degli strumenti o del terreno e simili, possono essere costruite in caso di strutture permanenti. 11

14 Generalmente il trattamento in strutture temporanee è più pratico (in quanto non si deve trasportare il terreno presso la struttura di trattamento) e più economico. La costruzione di strutture permanenti può essere presa seriamente in considerazione qualora si prevedano tempi di utilizzo superiori ai 5 anni. A prescindere dal tipo di struttura che si scelga di utilizzare, il progetto della biopila dovrà individuare diversi fattori fondamentali per la realizzazione dell impianto quali (Brown e Cartwright, 1990): Requisiti dell area: in generale il sito da destinare al posizionamento della biopila dovrebbe essere facilmente accessibile, essere piano e con terreno con buone qualità tecniche, essere ubicato al di fuori di aree esondabili per eventi di piena con tempi di ritorno di 100 anni, essere in un area recintabile ed essere lontano da zone residenziali. Preferibilmente il trattamento tramite biopila dovrebbe essere effettuato on-site, cioè nello stesso sito di provenienza del terreno contaminato, minimizzando i costi di gestione e trasporto. È possibile calcolare l area che occuperà la biopila dividendo la quantità di terreno da trattare per l altezza prevista della biopila (compresa comunque tra 1 m e 3 m). Essendo la biopila costruita in modo da avere i lati con una determinata pendenza è necessario considerare un area maggiore di quella calcolata, comprensiva anche delle sponde perimetrali e delle vie d accesso. In genere non vi sono restrizioni areali per una biopila; l area deve essere libera da ostacoli e piatta per consentire i movimenti di terra e la costruzione delle opere. Figura 3.1 Schema di funzionamento di una biopila (da Le vie d accesso al sito (strade e ponti) devono essere in grado di sopportare il peso di veicoli con carichi notevoli (40 t circa). Deve essere considerata anche l area di stoccaggio e preparazione del terreno (per la miscelazione con nutrienti, l aggiunta di ammendanti, ecc.). Nelle vicinanze del sito deve possibilmente essere presente una connessione elettrica per l alimentazione degli strumenti (pompe, soffianti, ecc.) ed una fonte di approvvigionamento idrico. In Tabella 3.1 vengono riassunti i requisiti 12

15 principali di idoneità di un area ad ospitare una biopila. In Figura 3.2 viene illustrata una tipica configurazione di un area di trattamento. A seconda della configurazione dell area è possibile costituire una sola biopila o più biopile. Figura 3.2 Esempio di configurazione dell area della biopila (NFESC, Battelle, 1998). Costruzione della biopila: include la preparazione del sito e della base della biopila, le sponde, i teli per la copertura (se necessari), disposizione dei sistemi di iniezione/estrazione di aria e di raccolta e trattamento del percolato, disposizione dei sistemi di iniezione dell acqua e dei nutrienti, metodi di pre-trattamento del terreno, strutture per il trattamento dei vapori (se necessarie). In Figura 3.3 è schematizzata la struttura tipica di una biopila. Preparazione della base: la base della biopila assolve le seguenti funzioni. Innanzitutto costituisce una base stabile per supportare la biopila e le operazioni di rimaneggiamento del terreno ad essa associate. Inoltre ha funzione di barriera contro la migrazione di contaminanti nei terreni sottostanti la biopila; infine dovrebbe avere un inclinazione dell 1 2% per impedire il ristagno di percolato alla base della biopila. La base della biopila può essere di nuova costruzione, in cemento Portland o in bitume, ma la biopila può anche essere costruita su una base preesistente come un parcheggio o un area di stoccaggio. Per limitare la possibilità di migrazione dei contaminanti la base, costituita da terreno compattato o argilla, può essere ricoperta con un telo impermeabile. L utilizzo di aree già pavimentate come base della biopila riduce i costi di costruzione, ma richiede interventi particolari per le vie di drenaggio e per la pendenza necessarie alla raccolta del percolato. Sistema di aerazione: l aria può essere fatta circolare all interno della biopila tramite un sistema di tubi collegato ad una soffiante. Generalmente i tubi vengono posizionati alla base della biopila, in uno strato drenante posto sopra lo strato impermeabilizzante. I componenti principali del sistema di aerazione comprendono una pompa di aerazione, un collettore con una condotta principale collegata alla pompa e valvole ai punti di diramazione del collettore. In caso si decida di aerare la biopila in modalità estrattiva è 13

16 necessario posizionare un sistema di abbattimento dell acqua a monte della soffiante. Inoltre in questo modo è possibile integrare il sistema di raccolta del percolato al sistema di aerazione. I componenti aggiuntivi necessari sono: un serbatoio di abbattimento dell acqua, un separatore a ciclone (opzionale), un serbatoio per la raccolta dell acqua separata ed eventualmente un sistema di trattamento dei gas esausti. Tabella 3.1 Criteri per la selezione di un sito per una biopila Parametro di selezione Geografia Definizione Ubicazione e condizioni del sito Raccomandazioni Area con buon drenaggio e al di fuori di zona di esondazione con tempi di ritorno di 100 anni. Lontano da centri residenziali (almeno 500 m). Preferibile un sito già pavimentato (parcheggio, ecc.). Accessibilità Accesso ed uscita dal sito Strade di accesso con fondo in ghiaia compattata, asfalto o cemento. Verifica dei limiti di portanza dei ponti. Sito vicino al sito di provenienza del terreno, se possibile. Sito disponibile per il tempo necessario. Requisiti areali Servizi Logistica Sicurezza Area necessaria per le attività correlate alla biopila Fonti di approvvigionamento idrico ed elettrico Trasporto, gestione e immagazzinamento del terreno Misure di controllo dell accesso al sito Include la strada di accesso, l area di stoccaggio del terreno, l area di trattamento, la biopila, il riparo delle pompe e delle soffianti, il serbatoio di stoccaggio. Per un unica biopila dovrebbe bastare una linea a 110/220 V, 60 amp. Fonte di acqua presente nel sito. I mezzi devono avere una strada di accesso adeguata e spazio sufficiente per le manovre. Gli strumenti di gestione devono essere sempre disponibili per qualsiasi operazione di spostamento, miscelazione e trattamento del terreno. L area dove si maneggia il terreno contaminato deve essere protetta con un telo impermeabile. Il terreno stoccato deve essere protetto dagli agenti climatici tramite la posa di un telo impermeabile o stoccandolo sotto una tettoia. Area recintata con cancello d ingresso. Cartello all ingresso con descrizione del tipo di progetto e contatti. Chiusura con lucchetto delle aree di stoccaggio e delle attrezzature (pompe, soffianti, ecc.). Sistemi di controllo delle acque e del percolato: la realizzazione di sponde perimetrali consente il controllo delle acque sia in entrata (impedendone l ingresso all area della biopila) sia in uscita (collettando tutte le acque provenienti dalla superficie della biopila verso un serbatoio per consentirne il successivo eventuale trattamento). Oltre alle sponde, per la raccolta del percolato generalmente si dispone un sistema di tubature nei punti più bassi del cumulo, una pompa collegata al sistema di tubature ed un serbatoio. Nelle biopile di piccole dimensioni il sistema di raccolta del percolato può 14

17 essere incorporato al sistema di aerazione, in quanto l esperienza ha dimostrato che gran parte dell acqua viene risucchiata dal sistema di estrazione, mentre nelle biopile con copertura impermeabile il percolato non arriva ai punti più bassi del cumulo. Pertanto è sufficiente attrezzare il sistema di aerazione con un serbatoio per la separazione della fase liquida a monte della soffiante, collegandolo con una pompa a vuoto che può essere periodicamente attivata per aspirare l acqua raccolta e trasferirla nel serbatoio di raccolta del percolato In Figura 3.5 è schematizzato un sistema di raccolta del percolato incorporato in un sistema di aerazione. Figura 3.3 Esempio di progetto di costruzione di una biopila. 15

18 Sistemi di controllo dell erosione da vento e acqua: realizzazione di fianchi con una determinata pendenza, copertura superficiale, costruzione di sistemi di controllo delle acque, irrorazione superficiale per evitare formazione di polvere. Correzione dell umidità: l acqua deve essere presente nel terreno in trattamento in quantità ottimale, in quanto sia l eccesso, sia la scarsità di acqua possono essere dannose per la biodegradazione dei contaminanti. I microrganismi hanno bisogno di umidità per trasportare i nutrienti, per effettuare i processi metabolici e per mantenere la struttura cellulare. Un eccesso di acqua può causare una diminuzione della permeabilità all aria ed un aumento della lisciviazione di nutrienti e contaminanti dalla biopila. Le caratteristiche di ritenuta dell umidità ed il contenuto d acqua possono essere corrette durante la preparazione iniziale del terreno per la biopila. Generalmente non è richiesta alcuna aggiunta di acqua al terreno, mentre è frequente che sia presente acqua in eccesso. In entrambi i casi è possibile aggiungere al terreno un agente dilatante che aumenti o diminuisca la capacità di ritenuta dell umidità del terreno. Il tasso di umidità così raggiunto dovrebbe essere sufficiente per tutto il periodo operativo della biopila, a meno che non si faccia circolare aria secca o che il flusso d aria sia eccessivo; una biopila con copertura perde circa l 1% 2% di umidità in un periodo di 3 4 mesi. Correzione di ph e nutrienti: generalmente la correzione di nutrienti e ph si realizza nella fase di pre-trattamento del terreno, miscelandolo con fertilizzanti, calce o solfuri; un alternativa è l aggiunta di nutrienti liquidi, di soluzioni alcaline o acide dopo la costruzione della biopila, per iniezione, per nebulizzazione o per irrigazione goccia a goccia sulla superficie della biopila. Sicurezza del sito: è necessario fare in modo che i non addetti ai lavori non si possano avvicinare alla biopila ed entrare così in contatto con i contaminanti (cfr Cap. 5.3). Controllo delle emissioni gassose: è necessario predisporre un sistema di raccolta e trattamento dei gas in caso siano presenti tra i contaminanti dei composti volatili. Se si opera in modalità estrattiva, il sistema di trattamento dei gas è posto all uscita della soffiante. Generalmente si tratta di due contenitori per carbone granulare, posti in serie, attraverso i quali viene fatta passare l aria in uscita. 3.1 Generalità costruttive Generalmente i terreni richiedono l aggiunta di acqua e nutrienti prima del trattamento in biopile. Solo in alcuni casi il contenuto naturale dei terreni è sufficiente e la granulometria abbastanza grossolana da consentire di trattare il terreno tal quale senza lavorazioni preliminari. In terreni ricchi di argilla può essere necessario, prima del trattamento, disgregare il terreno e miscelarlo con degli agenti a grana grossolana che ne aumentino la porosità. A tale scopo, dopo aver eliminato eventuali rocce o detriti dal terreno, è possibile miscelarlo con acqua e nutrienti e, per migliorarne la struttura, con sabbia o pezzetti di legno (cippato). 16

19 I dettagli relativi alla costruzione delle biopile sono molto flessibili. In genere le dimensioni e forme delle biopile sono condizionate dallo spazio disponibile a dalla logistica, più che da limitazioni dovute alle prestazioni. Ad esempio la costruzione risulta molto complicata quando le eccessive dimensioni della biopila non consentono il posizionamento del terreno tramite l uso di una pala meccanica. Per questo l altezza di una biopila non dovrebbe mai eccedere i 2.5 m. Non ci sono restrizioni per quanto riguarda la lunghezza o la larghezza della biopila, ma durante la preparazione la pala meccanica non dovrebbe passare sopra il terreno già messo in posto per il trattamento. La necessità di aerare la biopila è un altro fattore limitante. Infatti biopile con un altezza superiore ai 3 m richiedono più di un livello di tubature di aerazione, complicando così il processo di costruzione. Nel caso si utilizzino più livelli di aerazione, ogni livello viene posto a tetto di uno strato di terreno e coperto con il terreno dello strato successivo per consentire il posizionamento a diverse altezze delle tubature nella biopila. Nel caso di biopile di altezza inferiore ai 3 m, un sistema di aerazione posto alla base della biopila è generalmente sufficiente per l aerazione della biopila. Le tubature devono essere posizionate in modo da non subire danneggiamenti durante le operazioni di movimento terra. La costruzione di una biopila deve prevedere anche il posizionamento di alcuni strumenti per il monitoraggio dei parametri fondamentali, quali tubi per il campionamento dei gas nella biopila e termocoppie per la rilevazione della temperatura; è inoltre suggerita anche l installazione di sensori per la misura dell umidità. A seguito della costruzione della biopila, è consigliabile coprirla con teli impermeabili per diversi motivi: mantenere il grado di umidità desiderato e una temperatura costante, impedire le infiltrazioni di acqua e l erosione eolica, ostacolare la cementazione dello strato superficiale di terreno per cicli umido-secco. Per limitare i costi del posizionamento dei teli è possibile utilizzare, per il fissaggio, degli pneumatici usati o dei sacchi di sabbia alla base della biopila. In alternativa è possibile utilizzare un edificio preesistente o una tensostruttura al posto della copertura con teli. Figura 3.4 esempi di disposizione delle tubature di aerazione della biopila con e senza sponde perimetrali ( e Una buona costruzione della biopila è necessaria per evitare l eccessivo rialzo della temperatura interna. Infatti i processi di degradazione biologica producono calore. Un lieve 17

20 rialzo della temperatura può favorire la biodegradazione, tuttavia un eccessivo rialzo (T > 40 C) può causare la drastica diminuzione dell attività batterica. Il progetto della biopila dovrebbe comprendere anche un piano di smantellamento della biopila a fine trattamento ed una decontaminazione della strumentazione e della base del sito utilizzato. Figura 3.5 Schema di sistema di raccolta del percolato incorporato al sistema di estrazione di aria (NFESC, Battelle, 1998). 4 VALUTAZIONE DEL PROGETTO PER IL LANDFARMING Come per le biopile, una volta verificato che le condizioni generali consentono l applicazione del metodo biologico, è possibile passare alla valutazione del progetto del landfarming. Nel progetto dovranno essere considerati tutti gli aspetti ingegneristici relativi alla formazione dei cumuli ed ai servizi necessari al trattamento. In particolare dovranno essere incluse nel progetto tutte le informazioni relative ai seguenti aspetti: Requisiti dell area: la cella di trattamento deve essere ubicata in una zona dove la falda abbia una soggiacenza minima di 2 m (considerando anche le escursioni stagionali) rispetto al piano di posa del telo impermeabile alla base del cumulo; deve inoltre 18

21 essere al di fuori della zona con eventi di piena con tempi di ritorno di 100 anni. L area necessaria per la disposizione dei cumuli può essere calcolata dividendo il volume del terreno da trattare per l altezza del cumulo. In genere il terreno da trattare tramite landfarming viene disposto in lunghi cumuli a sezione triangolare o trapezoidale di altezza variabile tra 30 e 50 cm circa, a seconda del tipo di macchine rivoltatrici utilizzato per l aerazione del terreno. Oltre all area occupata dalle file di cumuli, deve essere considerata anche l area occupata dalle sponde perimetrali e per l accesso, oltre allo spazio necessario alle operazioni di stoccaggio e lavorazione del terreno prima della messa in opera del cumulo. Struttura del landfarming: generalmente la struttura dell area dipende dalla disponibilità di spazio e dalla configurazione del sito scelto per il trattamento. Il terreno può essere disposto in uno o più cumuli. Messa in opera del landfarming: la messa in opera avviene in diverse fasi. Innanzitutto si procede alla preparazione del sito (estirpazione della vegetazione, pulitura e preparazione del fondo), si preparano le sponde perimetrali, lo strato compattato ed i teli per l impermeabilizzazione del fondo (se necessari), il sistema di raccolta del percolato, i sistemi per il pre-trattamento del terreno (vagliatura, miscelazione e aggiunta di nutrienti ed ammendanti, ecc.), i sistemi di chiusura del sito ed eventuali sistemi di trattamento dei vapori (se necessari). Un tipico progetto di struttura per il landfarming è illustrato in Figura 4.3. Sistema di aerazione: generalmente è costituito da macchine agricole rivoltatici (Figura 4.1). Si consiglia l uso di macchine trainate da trattori, di modo che il terreno appena rivoltato non venga pressato dagli pneumatici del trattore. I rivoltamenti sono più frequenti (ogni 2 settimane circa) nel primo periodo, quando l attività microbica è più intensa, per fornire maggiore ossigenazione al terreno e per evitare lo sviluppo eccessivo di calore. Successivamente, col ridursi della concentrazione dei contaminanti e la conseguente diminuzione dell attività microbica, i rivoltamenti potranno essere diradati. Figura 4.1 Macchina per le operazioni di rivoltamento del terreno ( 19

22 Sistema di gestione delle acque: le acque meteoriche possono influire notevolmente sul sistema di trattamento. Le sponde perimetrali hanno il doppio scopo di prevenire l ingresso di acque dall esterno e di contenere l uscita di acque contaminate verso l esterno, colluttandole verso un sistema di raccolta dove possono essere stoccate, trattate o scaricate secondo le regole vigenti. Sistema di raccolta del percolato: consiste nella posa di teli impermeabilizzanti alla base del cumulo e di uno strato compattato di argilla impermeabilizzante, di uno strato drenante sabbioso e di un sistema di tubi fessurati di raccolta del percolato. È buona norma, dove possibile, creare una pendenza del fondo dell 1% per favorire il deflusso del percolato verso il sistema di raccolta (Figura 4.2). Il problema maggiore nel creare un tipo di sistema di raccolta di questo tipo deriva dal passaggio di macchinari sopra i cumuli. A trattamento terminato i cumuli vengono rimossi con escavatori. C è il rischio che durante questa operazione venga rimossa anche una parte dello strato drenante. Per ovviare a questo inconveniente è sufficiente posare uno strato di separazione a granulometria grossolana (ghiaia o ciottoli) di facile individuazione per l operatore addetto alla rimozione del terreno pulito. Per evitare l intasamento dei tubi è possibile rivestirli con geotessili. I tubi devono collettare il percolato verso un serbatoio da cui poi possono essere pompate e trattate o scaricate. Controllo dell erosione da parte di vento e acqua. Generalmente il controllo di questo tipo di erosione viene effettuato disponendo il terreno in cumuli allungati, nel raccogliere le acque reflue e nel mantenere umida la superficie dei cumuli con un sistema di irrigazione superficiale per ridurre la formazione di polveri anche durante il rivoltamento del terreno (Figura 4.1). In caso di aree molto ventose o piovose è possibile disporre delle coperture con teli semipermeabili o delle tensostrutture di copertura che consentano lo scambio di gas tra l interno e l esterno. Figura 4.2 Sezione schematica di un impianto di landfarming e del sistema di raccolta del percolato (modificato da Aggiustamento del ph e aggiunta di nutrienti: questi trattamenti vengono effettuati tramite aggiunte periodiche di fertilizzanti allo stato solido, calce e/o solfuri durante le operazioni di preparazione del terreno prima della posa in cumuli, oppure aggiungendo nutrienti allo stato liquido tramite irrigazione dei cumuli stessi. La composizione dei 20

23 nutrienti e delle soluzioni acide o alcaline per il controllo del ph viene studiata durante l esecuzione dei test di trattabilità e la frequenza di applicazione varia secondo la necessità riscontrata durante il trattamento. Sicurezza del sito: è necessario che alle persone non addette ai lavori sul sito venga impedito l accesso. Pertanto si devono predisporre barriere o altri mezzi di sicurezza che evitino che le persone possano entrare in contatto con il terreno contaminato. Figura 4.3 Esempio di progetto di una struttura per il landfarming. Controlli delle emissioni gassose: per evitare la dispersione di vapori contaminati è opportuno predisporre delle coperture dei cumuli o delle strutture chiuse che contengano i vapori. Se le concentrazioni dei vapori contaminati sono tali da non 21

24 consentirne lo scarico diretto in atmosfera, si deve disporre anche un sistema di aspirazione e trattamento dei vapori. Ciò risulta possibile solo in caso di isolamento della massa di terreno da trattare in strutture chiuse. 5 PIANO DELLE ATTIVITÀ E MONITORAGGIO IN CORSO D OPERA PER IL TRATTAMENTO TRAMITE BIOPILE A seguito della messa in opera della biopila, è necessario verificarne il corretto funzionamento. A questo scopo si deve predisporre un piano di monitoraggio dell attività della biopila per assicurare l ottimizzazione dei tassi di biodegradazione, per seguire la riduzione delle concentrazioni dei contaminanti, per monitorare le emissioni di vapori o la migrazione di contaminanti nei terreni al di sotto della biopila (in mancanza di rivestimento del fondo della stessa), e per verificare la qualità delle acque sotterranee. Tabella 5.1 Schema delle attività di monitoraggio di una biopila (U.S.E.P.A., 1994) Matrice da monitorare Scopo Frequenza di campionamento Parametri da analizzare Terreno della biopila Determinare la degradazione dei contaminanti e le condizioni di biodegradazione Campionamento mensile o trimestrale durante l attività della biopila Popolazione batterica, concentrazione contaminanti, ph, ammoniaca, fosforo, contenuto idrico, ecc. Aria estratta dalla biopila Determinare la degradazione dei contaminanti e le condizioni di biodegradazione Settimanale durante i primi 3 mesi e poi mensile o trimestrale CO 2, O 2, CH 4, H 2 S, VOC Aria Rischi di salute per il personale del sito e per la popolazione Bisettimanale durante le prime due settimane, e trimestrale successivamente Composti volatili, particolato Acque di ruscellamento Composti solubili o sospesi Come richiesto dalle leggi per lo scarico acque Come richiesto dalle leggi per lo scarico acque Terreno sotto la biopila Migrazione di contaminanti Trimestrale o due volte l anno Composti pericolosi Acque sotterranee a valle della biopila Migrazione di contaminanti solubili Annuale Composti pericolosi, solubili Il piano delle attività deve prevedere l eventualità di modifiche della gestione dell intervento, a seconda di quanto rilevato in corso d opera relativamente alle variazioni di concentrazione dei contaminanti e all attività batterica. Inoltre esso deve tener conto delle variazioni climatiche stagionali, della quantità di precipitazioni e della temperatura: l aerazione e l aggiunta di acqua e nutrienti dovrebbero essere generalmente maggiori nei mesi più caldi e asciutti. Se la biopila è stata coperta con teli impermeabili è necessario 22

25 verificare periodicamente che siano in posto e che non siano danneggiati, nel qual caso se ne deve prevedere la sostituzione. Il monitoraggio deve essere organizzato in modo da garantire il controllo periodico dell avanzamento della bonifica; in particolare deve prevedere: controllo dei terreni della biopila per la verifica della riduzione dei contaminanti e delle condizioni di biodegradazione (es: CO 2, O 2, CH 4, H 2 S), prove respirometriche periodiche, monitoraggio delle emissioni di vapori in caso di presenza di composti volatili, monitoraggio dei terreni e delle acque sotterranee per individuare eventuali migrazioni di contaminanti all esterno dell area della biopila, campionamento delle acque di ruscellamento (se possibile) per verificarne la composizione prima dello scarico. Uno schema delle attività di monitoraggio è proposto in Tabella Avvio del sistema e verifica di funzionamento Una volta messa in opera la biopila, si deve effettuare un ispezione iniziale per verificare la corretta installazione di tutti i componenti. Inoltre è opportuno valutare il corretto funzionamento di tutti i componenti del sistema biopila ed assicurarsi che il tasso di flusso d aria sia adeguato. Si deve effettuare un ispezione visiva della biopila per controllare la copertura, le sponde perimetrali, le tubature, il serbatoio per il percolato, il sistema di abbattimento dell umidità, la soffiante, la tubatura di scarico della soffiante, la strumentazione ed il sistema di trattamento dei gas estratti. In particolare ci si deve assicurare che le linee di scarico e di ingresso dell aria non siano ostruite; in questo caso la soffiante potrebbe operare con un flusso di aria ridotto ed eventualmente surriscaldarsi. Si deve mantenere un registro della temperatura ambiente, dell umidità relativa e della pressione atmosferica. Il flusso d aria dovrebbe essere ottimizzato prima della sistemazione del terreno della biopila. Infatti è necessario verificare che il flusso sia uguale in tutte le tubature. Successivamente, una volta posato il terreno, si deve misurare la concentrazione di O 2 presso tutti i punti di monitoraggio. Questo è il parametro di controllo più importante per la biopila. Il controllo della composizione del gas nei punti di monitoraggio deve essere compiuto ogni poche ore fino alla stabilizzazione della concentrazione di O 2. A questo punto il flusso deve essere regolato in modo da garantire una concentrazione minima di ossigeno del 15% presso ciascun punto di monitoraggio. Successive variazioni del tasso di flusso possono essere effettuate solo dopo il raggiungimento della condizione di stabilità. Dopo la messa in posto del terreno della biopila si possono prelevare campioni di terreno, per disporre della conoscenza della situazione pre-trattamento, seguendo ad esempio gli standard per il campionamento dei rifiuti (ASTM D 4687, UNI 10802, Cap. 5.2). Generalmente viene utilizzato uno schema di campionamento sistematico su griglia predefinita. Le analisi sui campioni di terreno prelevati devono individuare: il tipo di terreno, il contenuto idrico, il contenuto di nutrienti, il tipo di contaminanti e la loro concentrazione. Devono essere misurati inoltre i parametri iniziali quali: temperatura, pressione e concentrazione dei gas nel terreno (O 2, CO 2 e vapori degli TPH). Deve essere 23